QX/T 30-2021 自动气象站场室雷电防护技术规范.pdf
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注1:LPZOA区:本区内的各物体都可能遭到直接雷击并导走全部雷电流,本区内的雷击电磁场强度没有衰减, 注2:LPZOB区:本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击,本区内的雷击电磁场强度没 有衰减。 注3:绝缘支杆为耐1.2/50μs冲击电压100kV,可选用胶木(以木粉为填料的酚醛塑料,具有较高的机械强度、良好 的绝缘性,耐热、耐腐蚀,常用作电绝缘材料),
图1风塔直击雷防护及线缆敷设
当观测场采用风杆时,应在距风杆顶端向下200mm~300mm处设置接闪杆垫片标准,接闪杆长度不应 1.5m,其与风杆的水平距离不小于500mm。接闪杆引下线应沿风杆外壁或拉线敷设固定,引下 用耐1.2/50μs冲击电压100kV的绝缘电缆,电缆芯线的多股铜线截面积不小于50mm。弓 人地点应设置不少于一根垂直接地体,并
图2带拉线风杆直击雷防护及线缆敷设
图3自立式风杆直击雷防护及线缆敷设
6.6当辐射传感器等不在接闪器保护范围内时,应在其北侧按照6.5的要求增设接闪杆,使其处于直 击雷防护区内。 6.7风传感器数据传输线应采用带屏蔽层的线缆经风塔中心金属桥架(管)或沿风杆内壁敷设。风塔 中心金属桥架(管)应首尾电气贯通,并在风塔顶、底及每隔3m与塔本体等电位连接。当传输线无法敷 设在风杆(塔)内时,应将传输线穿金属管敷设,金属管首尾应电气贯通,如要求一端接地时,应采取双层 屏蔽,外屏蔽层应两端接地。 6.8观测场内预计安装集成硬件控制器、主采集器、分采集器、传感器、电源箱等设备的位置,应就近自 观测场地网引出预留接地端子。安装设备时,设备金属外壳及其金属支撑架应与预留接地端子可靠电 气连接,连接部位应做防腐处理。 6.9金属围栏、金属支柱、混凝土柱内的钢筋等金属物应形成整体电气连接,并就近与接地装置做等电 位连接,连接点间隔不宜大于18m。 6.10集成硬件控制器与(分)采集器或传感器之间的电源线、数据线应选用带屏蔽层的线缆,并穿金属 桥架(管)沿观测场电缆沟敷设.金属桥架(管)应首屋电气贯通.进出电缆沟处就近接地
6.11观测场至工作室的数据传输线应选用光纤或带有金属屏蔽层的线缆,光纤的金属挡潮层两端要 接地,电源线应选用屏蔽电缆;传输线与电源线应分别穿金属桥架(管)沿电缆沟理地敷设,金属桥架 管)应首尾电气贯通,进出场、室时就近与地网连接,长度超过2Vβm(为土壤电阻率数值,单位为欧姆 米)时应增加其接地点。传输线、电源线沿电缆沟埋设时等电位连接见图4。
图4传输线埋设及线缆等电位连接示例
5.12对于设置在海岸、岛礁、海上平台等进行海洋气象观测的自动气象站,雷电防护装置应满足下列 要求: 接闪器和引下线采用耐腐蚀性材料,宜采取适当的镀、涂表面的防腐蚀措施,优选316不锈钢; 注:当材质为铁或钢时,镀、涂材料不宜选用锌,以避免加速雷电防护装置的腐蚀,条件允许时,可选用镀层为高耐腐 蚀的金属,如镀石墨烯的铁, 连接材料选用具有电偶腐蚀相容性、接触腐蚀相容性等相容的材料
7直动气象站工作室雷电防护
7.1一级防雷自动气象站工作室所在建筑物的雷电防护设计应符合GB50057一2010第二类防雷建筑 物的要求,二、三级防雷自动气象站工作室所在建筑物的雷电防护设计应符合GB50057一2010第三类 防雷建筑物的要求。 7.2工作室内线路应根据线路性质、来源分别穿金属桥架(管)布设,布设时不宜形成环路,数据线与其 他管线、电力电缆的间距应符合表2、表3的规定
图5自动气象站工作室内设备等电位连接示
a)电子设备接地示例
b)电子设备接地部面图
瓦象站场室无工作室时,其观测场地网布置示意见
图6电子设备接地示例
图7自动气象站观测场的地网布置示意图
.2自动气象站场室配备工作室时,自动气象站场室接地系统由工作室地网、观测场地网组成,其中: a)当两地网之间的距离不大于75m时,两地网间应使用截面积不小于78mm的镀锌圆钢或相 应规格的其他金属材料作为等电位连接带进行连接,等电位连接带不应少于两条,埋设深度不 宜小于500mm,其长度大于2pm(为土壤电阻率数值,单位为欧姆米)时,应在适当位置增 设人工垂直接地体; b)当两地网之间的距离大于75m时,可不另设等电位连接带,但各地网接地电阻应符合相关 要求。 .3观测场应采用人工垂直接地体与水平接地体结合的方式埋设人工接地体,其中: a)人工水平接地体应埋设于冻土层下,埋设深度不应小于500mm; b)人工垂直接地体应沿水平接地体均匀埋设,其长度宜为2.5mm,垂直接地体的间距宜大于其 长度的两倍。 施工过程中,宜在自动气象站观测场电缆沟下埋设人工接地体。 4人工垂直接地体宜采用直径不小于14mm的热镀锌圆钢或同等材型规格的钢管、角钢,人工水平
9.4各级SPD之间的线路长度宜符合制造商的推荐值;若无推荐值时,电压开关型SPD和限压型 SPD之间的线路长度不小于10m,限压型SPD之间的线路长度不小于5m。若线路长度达不到要求 时,应加装退耦装置或采用具有能量自动配合功能的组合型SPD, 9.5SPD宜具有劣化显示功能,安装时应设后备保护装置,当主电路中的过电流保护参数不大于SPD 后备保护装置规定的参数时,可不安装后备保护装置。 9.6使用直流电源供电的自动气象站设备,宜在直流电源线路上安装直流电源SPD,其持续工作电压 Uc应不小于设备额定电压的1.2倍,Up值应符合QX/T10.2一2018,6.3.1.4的规定, 9.7进入工作室的电子系统线路采用金属线时,其引入的终端箱处应安装D1类高能量试验类型(开 路电压大于或等于1kV;短路电流0.5kA~2.5kA,10/350μs)的SPD,其中: 级防雷自动气象站场室SPD的短路电流不小于1.5kA; 二、三级防雷自动气象站场室SPD的短路电流不小于1.0kA。 所接入的SPD,其Uc最小值应大于接到线路处可能产生的最大运行电压,Up应小于被保护设备 的绝缘耐冲击电压值的0.8倍。 9.8进入工作室的电子系统线路采用带加强芯和金属保护层的光纤时,加强芯应在两端就近做接地处 理,并宜在光端盒加强芯接地处加装Ⅲ级试验SPD 9.9当配电线路、电子系统线路安装SPD后不能满足雷电防护需求时,信号线路可采用无线传输、光 纤或信号隔离雷电防护装置等隔离界面进行防护,电源线路可采用隔离变压器与SPD配合进行防护, 隔离变压器应符合下列要求: 初级、次级绕组间分别设屏蔽层; 初级绕组、次级绕组之间的雷电冲击耐受电压大于线路预期雷电过电压值,并不小于10kV (1.2/50μS); 容量不小于用电设备额定功率的1.25倍,输出电压与用电设备的额定输人电压一致。 9.10设置在海岸、岛礁、海上平台等进行海洋气象观测的自动气象站电涌保护器采取下列措施。 宜采用具有能量配合及自动监测功能的电涌保护器。 一电涌保护器应设置在机箱里或外壳内,其中: ·机箱或外壳应采用防腐材料,金属材料的应采取防盐雾措施; ·机箱或外壳应进行有效的密封设计,其防护等级不低于IP65。 连接电涌保护器的导线连接材料宜采用铜绞线
10雷电防护装置的检测与维护
10.1雷电防护装置应由雷电防护技术的人员负责日常维护管理。 10.2自动气象站场室在进行改建、扩建以及新增或改造设备时,应同时增加或改造相应雷电防护装 置,新建、改建、扩建雷电防护装置应经检测合格后方可投人使用。 10.4雷雨天气后,维护管理人员宜对雷电防护装置进行巡视检查。 0.5发生雷电灾害后起重机标准规范范本,应调查灾害损失,分析雷击原因,提出改进措施。 0.6 下列资料应归档保存: 新建、改建、扩建雷电防护装置的设计、施工、检测和验收资料, 每年检测资料, 雷电防护装置整改资料, 巡视检查记录, 日堂维护记录
QX/T30—2021
A.1自动气象站所在地雷击大地年平均密度修正值(N.)按公式(A.1)计算。 N.=k X N
附录A (规范性) 雷击大地年平均密度修正值
N, = 0. 1X T
A.3修正系数k按以下要求取值
由雷暴日数确定N时,一般情况下稀土标准,k取1; 位于河边、湖边、地下水露头处、特别潮湿处、山坡下或山地中土壤电阻率较小处及土山顶部、 山谷风口等处,k取1.5; 位于山顶或旷野孤立处,k取2
[1]GB/T18802.12一2014低压电涌保护器(SPD)第12部分:低压配电系统的电涌保护器 选择和使用导则 [2] GB/T 31162—2014 地面气象观测场(室)防雷技术规范 [3] GB/T 33703—2017 自动气象站观测规范 [4] GB50343一2012建筑物电子信息系统防雷技术规范 [5] QX/T2一2016新一代天气雷达站防雷技术规范 [6] QX/T485—2019 气象观测站分类及命名规则 7 QX/T 522—2019 海洋气象观测用自动气象站防护技术指南
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